Question

物体在流体（液体或气体）中运动时，受到阻碍物体运动的力，叫流体阻力，这种阻力的大小与哪些因素有关呢？
（1）小刚同学猜想：流体阻力可能与运动物体表面粗糙程度有关．
他设计了如下的实验方案：
①用弹簧测力计拉一艘底面光滑的船模型在水中运动，记下弹簧测力计的示数F₁；
②用弹簧测力计拉另一艘底面粗糙的船模型在水中运动，记下弹簧测力计的示数F₂；
③通过比较F₁与 F₂的大小，就能得出物体受到流体阻力是否与物体表面粗糙程度有关．
请你对小强同学的实验方案中存在的问题，进行评估（只需写出一条评估意见）：

两只小船的外形是否相同，质量是否相等没有控制

．
（2）请仔细观察图所示的应用实例，对影响流体阻力的因素提出一种猜想：

流体阻力可能与运动物体外部形状有关

题[（1）中的猜想除外]
（3）根据你的猜想，请设计一个实验方案来验证：

Answer 1

分析：（1）由于物体所受流体阻力的大小有多个因素有关，实验时要用到控制变量法，因此在评估该实验时，可以从其是否符合控制变量法的操作要求去分析．
（2）图示物体在运动过程中，都要受到流体阻力的作用；有时为了增大阻力，有时为了减小阻力；根据如图所示的应用实例和实际生活经验，不难发现各自的外观形状不一样，据此可以提出探究的问题．
（3）由于物体在运动过程中受到的阻力大小与多个因素有关：物体的形状、流体的种类、物体运动的速度等，因此在设计探究实验时，要利用控制变量法，探究与哪个因素的关系，就要只让这一个因素改变，其他因素都不变．

解答：解：（1）由于物体所受流体阻力的大小有多个因素有关，而在实验中，只控制了两只小船的底表面粗糙程度不同，其他因素如小船的形状、质量等都没有控制，故不符合控制变量法的操作要求．
（2）飞机降落时的阻力伞是为了增大流体阻力；潜艇、汽车设计成流线型是为了减小流体阻力；根据图中提供的三者的形状，对影响流体阻力的因素可以提出一种猜想：流体阻力可能与运动物体外部形状有关．
（3）采用控制变量法，可以做几辆质量相等而外形分别为长方体、正方体、椭圆的小船，用弹簧测力计以同样的速度拉动小船在水中做匀速直线运动，比较弹簧测力计的示数．
故答案为：（1）两只小船的外形是否相同，质量是否相等没有控制；
（2）流体阻力可能与运动物体外部形状有关；
（3）可以做几辆质量相等而外形分别为长方体、正方体、椭圆的小船，用弹簧测力计以同样的速度拉动小船在水中做匀速直线运动，比较弹簧测力计的示数．

点评：本题属于学生实验探究能力题，要求学生能够灵活运用控制变量法解决实际问题．